RU2778594C1 - Complex for water supply to steam generators - Google Patents

Complex for water supply to steam generators Download PDF

Info

Publication number
RU2778594C1
RU2778594C1 RU2021128265A RU2021128265A RU2778594C1 RU 2778594 C1 RU2778594 C1 RU 2778594C1 RU 2021128265 A RU2021128265 A RU 2021128265A RU 2021128265 A RU2021128265 A RU 2021128265A RU 2778594 C1 RU2778594 C1 RU 2778594C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
centrifugal pump
pump
outlet
steam
Prior art date
Application number
RU2021128265A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Алексеевич Степучев
Original Assignee
Сергей Алексеевич Степучев
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Алексеевич Степучев filed Critical Сергей Алексеевич Степучев
Application granted granted Critical
Publication of RU2778594C1 publication Critical patent/RU2778594C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: thermal engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of thermal engineering and can be used in water supply systems to steam generators from open water sources, such as lakes, seas or artificial reservoirs. The complex for supplying water to steam generators consists of an inlet pipe, which is connected at the first end to the first centrifugal pump, the second end with a water source, the second end has an inlet with a coarse filter, the outlet of the first centrifugal pump is connected to the tank by a battery with a sump, which is connected in series with the second centrifugal pump, the outlet of which is connected to the first water flow circuit, which is a system of ceramic pipes that connect the second centrifugal pump and the piston pump, the outlet of which is connected to the second water flow circuit, which is a system of ceramic pipes that connect a piston pump and a steam generator, the output of the steam generator is connected to a turbine and a generator, the first output of which is connected to the electric power consumer, and the second output is connected to the first centrifugal pump, the second centrifugal pump and the piston pump by means of connecting cables.
EFFECT: reduction in the cost of electricity for water supply to steam generators located at a considerable distance from the water source.
3 cl, 4 dwg

Description

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION

Изобретение относится к системам подачи воды в парогенераторы из открытых источников воды, таких как озера, моря или искусственные водоемы. [F22D5/00].The invention relates to systems for supplying water to steam generators from open water sources such as lakes, seas or artificial reservoirs. [F22D5/00].

Из уровня техники известна ЯДЕРНАЯ ПАРОПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА С РЕАКТОРОМ, ОХЛАЖДАЕМЫМ ВОДОЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ [RU2200990, опубл. 20.03.2003 г.], включающая реактор, парогенераторы, главные циркуляционные насосы, главные циркуляционные трубопроводы, компенсатор объема, гидроемкости с холодной водой , причем реактор, в свою очередь, включает корпус высокого давления, крышку, патрубки приводов системы управления цепной реакцией деления, патрубки большого диаметра для подвода и отвода воды в парогенератор, а также патрубки малого диаметра, соединенные с гидроемкостями, металлическую шахту, блок защитных труб и активную зону, образованную тепловыделяющими сборками, включающими тепловыделяющие элементы стержневого типа с оболочками из сплава циркония и таблетки оксида урана и направляющие трубы для поглощающих стержней, которые соединены штангой, размещенной в защитных трубах блока защитных труб, отличающаяся тем, что в блоке защитных труб с помощью дополнительной плиты выполнен коллектор, подключенный трубопроводами к патрубкам в обечайке блока защитных труб, которые соосны с отверстиями в металлической шахте, внутренними патрубками корпуса и патрубками, соединенными с гидроемкостями; компенсатор давления подключен к одному из трубопроводов, соединяющему гидроемкости с корпусом или непосредственно к корпусу; в пределах этого коллектора в защитных трубах блока защитных труб выполнены отверстия для прохода в них холодной воды ; защитные трубы со штангами приводов регулирующих стержней снабжены дополнительными защитными трубами, на верхнем конце которых выполнены уплотняющие подпружиненные элементы, соединенные с патрубками приводов поглощающих стержней; подпружиненные элементы снабжены подвижными шаровыми уплотняющими элементами; в направляющих трубах ТВС выполнена перфорация, причем на половине направляющих труб перфорация выполнена преимущественно в нижней части активной зоны, а в остальных направляющих трубах перфорация выполнена преимущественно в верхней части активной зоны.Known from the prior art NUCLEAR STEAM PLANT WITH A REACTOR COOLED WITH WATER UNDER PRESSURE [RU2200990, publ. 03/20/2003], including a reactor, steam generators, main circulation pumps, main circulation pipelines, a volume compensator, cold water reservoirs, and the reactor, in turn, includes a high-pressure vessel, a cover, nozzles for drives of a fission chain reaction control system, large-diameter nozzles for supplying and draining water to the steam generator, as well as small-diameter nozzles connected to hydraulic tanks, a metal shaft, a block of protective tubes and an active zone formed by fuel assemblies, including rod-type fuel elements with zirconium alloy shells and uranium oxide pellets and guide tubes for absorber rods, which are connected by a rod placed in the protective tubes of the block of protective pipes, characterized in that the block of protective pipes with the help of an additional plate has a collector connected by pipelines to the nozzles in the shell of the block of protective pipes, which are coaxial with the holes in the metal shaft , inside lower branch pipes of the body and branch pipes connected to hydraulic tanks; the pressure compensator is connected to one of the pipelines connecting the reservoirs to the body or directly to the body; within this collector, in the protective tubes of the block of protective tubes, holes are made for the passage of cold water into them; protective tubes with control rod drive rods are equipped with additional protective tubes, at the upper end of which sealing spring-loaded elements are made, connected to the branch pipes of absorber rod drives; spring-loaded elements are equipped with movable ball sealing elements; FA guide tubes are perforated, with half of the guide tubes being perforated predominantly in the lower part of the core, while the rest of the guide tubes are perforated predominantly in the upper part of the core.

Недостатками данного аналога являются:The disadvantages of this analogue are:

- низкая экологичность аналога из-за использования ядерного реактора;- low environmental friendliness of the analogue due to the use of a nuclear reactor;

- высокая конструктивная сложность аналога;- high structural complexity of the analogue;

- отсутствие возможности забора и доставки воды в случае, если источник воды располагается на значительном удалении от реактора.- the inability to take and deliver water if the water source is located at a considerable distance from the reactor.

Также из уровня техники известен СПОСОБ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД АЭС [RU2702100, опубл. 04.10.2019 г.], содержащей парогенераторы , основную паротурбинную установку (ПТУ), подогреватели высокого (ПВД) и низкого (ПНД) давления, деаэратор, дополнительную паротурбинную установку, конденсаторы основной и дополнительной ПТУ, циркуляционные насосы конденсаторов основной и дополнительной ПТУ, быстродействующие редукционные установки с выхлопом в атмосферу (БРУ-а) и с выхлопом в конденсатор дополнительной турбины (БРУ-к), электрогенераторы основной и дополнительной ПТУ, основной питательный насос, дополнительный питательный электронасос, конденсатные насосы конденсаторов основной и дополнительной ПТУ, устройства парораспределения, масляные выключатели, закрытое распределительное устройство (ЗРУ), при этом входы основной и дополнительной ПТУ соединены трубопроводами с устройством парораспределения, основной и дополнительный питательные насосы подсоединены к деаэратору с одной стороны и к тракту питательной воды перед ПВД с другой, БРУ-к подсоединен к устройству парораспределения перед дополнительной ПТУ с одной стороны и к конденсатору дополнительной ПТУ с другой, БРУ-к подсоединен к устройству парораспределения перед основной ПТУ с одной стороны и к конденсатору основной ПТУ с другой, БРУ-а подсоединен к устройству парораспределения, конденсатный насос дополнительной ПТУ соединен с конденсатором дополнительной ПТУ с одной стороны и с трактом конденсата основной ПТУ после конденсатного насоса основной ПТУ перед подогревателями низкого давления с другой, электрогенератор основной ПТУ синхронизирован с энергетической системой , к ЗРУ подключены электрогенератор дополнительной ПТУ через масляный выключатель, энергосистема через масляный выключатель и система электроснабжения собственных нужд, отличающийся тем, что, дополнительная ПТУ всегда работает на электроснабжение потребителей собственных нужд, используемых в процессе расхолаживания реактора при обесточивании, в том числе: дополнительный питательный электронасос, конденсатные насосы основной и дополнительной ПТУ, циркуляционные насосы основной и дополнительной ПТУ, масляные насосы основной и дополнительной ПТУ, благодаря чему при полном обесточивании АЭС дополнительная паротурбинная установка продолжает бесперебойно вырабатывать необходимую для электроснабжения собственных нужд станции электроэнергию посредством использования пара, получаемого в парогенераторах за счет энергии остаточного тепловыделения активной зоны реактора, при этом избыточная часть генерируемого пара направляется через БРУ-к в конденсаторы основной и дополнительной ПТУ.Also known from the prior art is a METHOD OF UNINTERRUPTED POWER SUPPLY FOR NPP'S OWN NEEDS [RU2702100, publ. 10/04/2019], containing steam generators, the main steam turbine plant (STP), high pressure (HPS) and low pressure (LPH) heaters, a deaerator, an additional steam turbine plant, condensers of the main and additional STP, condenser circulation pumps of the main and additional STP, high-speed reduction units with exhaust into the atmosphere (BRU-a) and with exhaust into the condenser of an additional turbine (BRU-k), electric generators of the main and additional STU, main feed pump, additional feed electric pump, condensate pumps of the condensers of the main and additional STP, steam distribution devices, oil switches, indoor switchgear (ZRU), while the inputs of the main and additional STU are connected by pipelines to the steam distribution device, the main and additional feed pumps are connected to the deaerator on one side and to the feed water path in front of the HPH on the other, BRU-k is connected to the steam distribution device P Before the additional PTU on one side and to the condenser of the additional PTU on the other, BRU-k is connected to the steam distribution device in front of the main PTU on the one hand and to the condenser of the main PTU on the other, BRU-a is connected to the steam distribution device, the condensate pump of the additional PTU is connected to the condenser an additional STP on one side and with a condensate path of the main STP after the condensate pump, the main STP before the low-pressure heaters on the other, the power generator of the main STP is synchronized with the power system, the electric generator of the additional STP is connected to the indoor switchgear through an oil switch, the power system through an oil switch and the auxiliary power supply system , characterized in that the additional PTU always works to supply power to auxiliary consumers used in the process of reactor cooldown during a blackout, including: an additional electric feed pump, condensate pumps of the main and additional PTU, circulation pumps of the main and additional PTU, oil pumps of the main and additional PTU, due to which, when the NPP is completely de-energized, the additional steam turbine plant continues to uninterruptedly generate the electricity necessary for the power supply of the plant’s own needs by using the steam generated in the steam generators due to the energy of the decay heat of the reactor core , while the excess part of the generated steam is sent through the BRU-k to the condensers of the main and additional PTU.

Недостатками данного аналога являются:The disadvantages of this analogue are:

- низкая экологичность аналога из-за использования ядерного реактора;- low environmental friendliness of the analogue due to the use of a nuclear reactor;

- высокая конструктивная сложность аналога.- high structural complexity of the analogue.

Наиболее близким по технической сущности является УСТАНОВКА С КОМБИНИРОВАННЫМ ЦИКЛОМ РАБОТЫ, УСТРОЙСТВО КОТЛА И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ [US2018202322, опубл. 19.07.2018 г.]. Котел снабжен: конденсатными насосами (конденсатный насос и вспомогательный конденсатный насос); ответвлением, по которому вода, подаваемая конденсатными насосами, разветвляется по нескольким направлениям; барабан низкого давления, который соединен с одной (ответвительной линией низкого давления) из двух линий; и насос подачи воды, который соединен со второй (ответвительной линией высокого давления) линией, и который перекачивает воду в парогенератор (испаритель высокого давления).The closest in technical essence is INSTALLATION WITH COMBINED CYCLE, BOILER DEVICE AND METHOD OF ITS WORK [US2018202322, publ. July 19, 2018]. The boiler is equipped with: condensate pumps (condensate pump and auxiliary condensate pump); a branch along which the water supplied by the condensate pumps branches in several directions; a low pressure drum that is connected to one (low pressure branch line) of the two lines; and a water supply pump which is connected to the second (high pressure branch line) line and which pumps water to the steam generator (high pressure evaporator).

Основной технической проблемой прототипа является высокие затраты электроэнергии для доставки воды до парогенераторов расположенных на значительно удалении от источника воды, так как прототипом не предусмотрена возможность забора и подачи воды в испаритель высокого давления в случае, если источник воды располагается на значительном удалении. В связи с чем для доставки воды потребуется использования дополнительных неоптимальных и неэкономичных средств, требующие значительных энерго, и, в частности, электрозатрат.The main technical problem of the prototype is the high cost of electricity for delivering water to steam generators located at a considerable distance from the water source, since the prototype does not provide for the possibility of taking and supplying water to the high-pressure evaporator if the water source is located at a considerable distance. In this connection, for the delivery of water, it will be necessary to use additional non-optimal and uneconomical means that require significant energy, and, in particular, electrical costs.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype.

Техническим результатом заявленного изобретения является понижение затрат электроэнергии для доставки воды до парогенераторов, расположенных на значительно удалении от источника воды.The technical result of the claimed invention is to reduce the cost of electricity for delivering water to steam generators located at a considerable distance from the water source.

Указанный технический результат достигается за счет того, что комплекс для подачи воды в парогенераторы состоит из трубы впускного тракта, которая первым концом соединена с первым центробежным насосом, вторым коном с источником воды, второй конец имеет впускное отверстие с фильтром грубой очистки, выход первого центробежного насоса соединен с баком аккумулятором с отстойником, который последовательно соединен со вторым центробежным насосом, выход которого соединен с первым контуром движения воды, представляющим из себя систему керамических труб, которые соединяют между собой второй центробежный насос и поршневой насос, выход которого соединен со вторым контуром движения воды, представляющим из себя систему керамических труб, которые соединяют между собой поршневой насос и парогенератор, выход парогенератора соединен с турбиной и генератором, первый выход которого соединен с потребителем электроэнергии, а второй выход соединен с первым центробежным насосом, вторым центробежным насосом и поршневым насосом посредством соединительных кабелей.The specified technical result is achieved due to the fact that the complex for supplying water to steam generators consists of an inlet pipe, which is connected at the first end to the first centrifugal pump, the second end to the water source, the second end has an inlet with a coarse filter, the outlet of the first centrifugal pump connected to the accumulator tank with a sump, which is connected in series with the second centrifugal pump, the output of which is connected to the first water movement circuit, which is a system of ceramic pipes that connect the second centrifugal pump and the piston pump, the output of which is connected to the second water movement circuit , which is a system of ceramic pipes that connect a piston pump and a steam generator, the steam generator outlet is connected to a turbine and a generator, the first outlet of which is connected to an electrical consumer, and the second outlet is connected to the first centrifugal pump, the second centrifugal pump and piston pump via connecting cables.

В частности, первый контур движения воды соединяет между собой через систему керамических труб один центробежный насос с несколькими поршневыми насосами.In particular, the first water circuit connects one centrifugal pump with several piston pumps through a system of ceramic pipes.

В частности, во втором контуре движения воды расположено последовательно несколько поршневых насосов.In particular, several piston pumps are arranged in series in the second water circuit.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 показана общая схема комплекса для подачи воды в парогенераторы.In FIG. 1 shows the general scheme of the complex for supplying water to steam generators.

На фиг. 2 показана схема комплекса для подачи воды в парогенераторы и система электропитания.In FIG. 2 shows a diagram of a complex for supplying water to steam generators and a power supply system.

На фиг. 3 показан центробежный насос комплекса для подачи воды в парогенераторы.In FIG. 3 shows the centrifugal pump of the complex for supplying water to the steam generators.

На фиг. 4 показана схема поршневого насоса комплекса для подачи воды в парогенераторы.In FIG. 4 shows a diagram of the piston pump of the complex for supplying water to steam generators.

На фигурах обозначено: 1 – источник воды; 2 – впускное отверстие; 3 – впускной тракт; 4 – центробежный насос; 5 – первый контур движения воды; 6 – керамические трубы; 7 – поршневой насос; 8 – второй контур движения воды; 9 – парогенератор; 10 – выпускной тракт; 11 – впускной патрубок; 12 – корпус; 13 – ротор; 14 – привод; 15 – выпускной патрубок; 16 – входной клапан; 17 – поршень; 18 – шатун; 19 – кривошип; 20 – выходной клапан; 21 – фильтр грубой очистки; 22 – бак аккумулятор с отстойником; 23 – турбина с генератором.The figures indicate: 1 - water source; 2 - inlet; 3 - inlet tract; 4 - centrifugal pump; 5 - the first contour of the movement of water; 6 - ceramic pipes; 7 - piston pump; 8 - the second contour of the movement of water; 9 – steam generator; 10 - exhaust tract; 11 - inlet pipe; 12 - body; 13 - rotor; 14 - drive; 15 - outlet pipe; 16 - inlet valve; 17 - piston; 18 - connecting rod; 19 - crank; 20 - outlet valve; 21 - coarse filter; 22 - battery tank with a sump; 23 - turbine with a generator.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Комплекс для подачи воды в парогенераторы включает в себя источник воды 1, в качестве которого могут выступать озера, водохранилища, пруды и др. естественные или искусственные источники. В источнике воды 1 располагается впускное отверстие 2, которое является частью впускного тракта 3. Впускной тракт 3 может представлять из себя гибкую или жесткую трубу, соединенную с центробежным насосом 4. На входе впускного тракта 3, на впускном отверстии 2 расположен фильтр грубой очистки 21, выполненный с возможностью фильтрации крупного мусора, находящегося в источнике воды 1. На выходе центробежного насоса 4 располагается бак аккумулятор с отстойником 22, выполненный с возможностью длительного хранения воды из источника воды 1 для очистки от илистых образований и мелкодисперсного мусора. На выходе аккумулятора с отстойником 22 располагается центробежный насос 4, на выходе которого располагается первый контур движения воды 5, который представляет из себя систему керамических труб 6, соединяющих между собой центробежный насос 4 и поршневые насосы 7. При этом первый контур движения воды 5 может соединять между собой через систему керамических труб 6 один центробежный насос 4 с несколькими поршневыми насосами 7. На выходе поршневого насоса 7 располагается второй контур движения воды 8, который представляет из себя систему керамических труб 6, соединяющих между собой поршневые насосы 7 и парогенераторы 9. При этом керамические трубы 6 выполнены с возможностью их поднимания и опускания в теплообменник парогенератора 9. На выходе парогенераторов располагается выпускные тракты 10, выполненные с возможностью подачи пара на турбины с генераторами 23, которые выполнены с возможностью запитывать насосную группу, а именно центробежные насосы 4 и поршневые насосы 7, посредством системы соединительных кабелей (показано на фиг .2).The complex for supplying water to steam generators includes a water source 1, which can be lakes, reservoirs, ponds, and other natural or artificial sources. In the water source 1 there is an inlet 2, which is part of the inlet 3. The inlet 3 can be a flexible or rigid pipe connected to a centrifugal pump 4. At the inlet of the inlet 3, at the inlet 2, there is a coarse filter 21, configured to filter large debris in the water source 1. At the outlet of the centrifugal pump 4 there is an accumulator tank with a sump 22, configured to store water from the water source 1 for a long time to remove silt formations and fine debris. At the outlet of the battery with a sump 22, there is a centrifugal pump 4, at the outlet of which there is the first water circuit 5, which is a system of ceramic pipes 6 connecting the centrifugal pump 4 and piston pumps 7. In this case, the first water circuit 5 can connect between themselves through a system of ceramic pipes 6 one centrifugal pump 4 with several piston pumps 7. At the outlet of the piston pump 7 there is a second water circuit 8, which is a system of ceramic pipes 6 connecting the piston pumps 7 and the steam generators 9. ceramic pipes 6 are made with the possibility of raising and lowering them into the heat exchanger of the steam generator 9. At the outlet of the steam generators there are exhaust tracts 10, made with the possibility of supplying steam to turbines with generators 23, which are made with the ability to power the pump group, namely centrifugal pumps 4 and piston pumps 7, through the system connection cable openings (shown in Fig. 2).

Возможен вариант реализации, когда во втором контуре движения воды 8 расположено последовательно несколько поршневых насосов 7, таким образом, чтобы вода поступала в парогенератор 9 под высоким давлением.An implementation option is possible, when several piston pumps 7 are located in series in the second water circuit 8, so that water enters the steam generator 9 under high pressure.

На входе центробежного насоса 4 располагается впускной патрубок 11, который является оконечной частью впускного тракта 3. Впускной патрубок 11 соединяет впускной тракт 3 с корпусом 12 центробежного насоса, внутри которого располагается ротор 13, соединенный с приводом 14, выполненный с возможностью вращать ротор 13. На выходе центробежного насоса 4 расположен выпускной патрубок 15. При этом пространство внутреннего объема центробежного насоса 4 образованного впускным патрубком 11, замкнутым пространством перед ротором 13 и замкнутым пространством за ротором 13 является пространством для движения воды. Выпускной патрубок 15 соединяет внутренний объем центробежного насоса 4 предназначенного для движения воды с первым контуром движения воды 5, а именно со входом системы керамических труб 6.At the inlet of the centrifugal pump 4 there is an inlet pipe 11, which is the end part of the inlet duct 3. The inlet pipe 11 connects the inlet duct 3 with the casing 12 of the centrifugal pump, inside which is located the rotor 13 connected to the drive 14, configured to rotate the rotor 13. On At the outlet of the centrifugal pump 4, there is an outlet pipe 15. At the same time, the space of the internal volume of the centrifugal pump 4 formed by the inlet pipe 11, the closed space in front of the rotor 13 and the closed space behind the rotor 13 is a space for the movement of water. The outlet pipe 15 connects the internal volume of the centrifugal pump 4 intended for the movement of water with the first circuit for the movement of water 5, namely with the inlet of the system of ceramic pipes 6.

На входе поршневого насоса 7 располагается входной клапан 16, который является оконечной частью первого контура движения воды 5 и выполнен с возможностью подачи воды во внутренний объем поршневого насоса 7. Во внутреннем объеме поршневого насоса 7 располагается как минимум один поршень 17, выполненный с возможностью возвратно-поступательного движения. Поршень 17 соединен с шатуном 18, который соединен с кривошипом 19, один конец которого закреплен в центре окружности, а второй конец находится на ее радиусе. При этом, второй конец кривошипа 19 выполнен с возможностью движения по радиусу окружности. В противоположной части внутреннего объема поршневого насоса 7 относительно входного клапана 16 располагается выходной клапан 20, который выполнен с возможностью подачи воды во внутренний объем керамических труб 6, образующих второй контур движения воды 8.At the inlet of the piston pump 7 there is an inlet valve 16, which is the end part of the first water circuit 5 and is configured to supply water to the internal volume of the piston pump 7. At least one piston 17 is located in the internal volume of the piston pump 7, which is configured to return progressive movement. The piston 17 is connected to the connecting rod 18, which is connected to the crank 19, one end of which is fixed in the center of the circle, and the other end is located on its radius. In this case, the second end of the crank 19 is made with the possibility of movement along the radius of the circle. In the opposite part of the internal volume of the piston pump 7 relative to the inlet valve 16, there is an outlet valve 20, which is configured to supply water to the internal volume of the ceramic pipes 6, forming the second water circuit 8.

Комплекс для подачи воды в парогенераторы функционирует следующим образом, первоначально из источника воды 1 центробежным насосом 4 через впускное отверстие 2 впускного тракта 3 осуществляют забор воды. Далее при помощи фильтра грубой очистки 21 воду фильтруют от крупного мусора, далее вода поступает на центробежный насос 4 после чего в бак аккумулятор с отстойником 22 где происходит очистка от илистых образований. Далее, очищенная вода попадает в следом расположенный центробежный насос 4 проходя через который, на выходе получает требуемое давление и попадает в первый контур движения воды. Далее, благодаря увеличенному давлению, вода попадает через систему керамических труб 6 в поршневые наосы 7, проходя через которые давление воды снова увеличивается до требуемого значения для дальнейшего движения. Далее, на выходе поршневых насосов 7 вода движется по второму контуру движения воды 8 и попадает в парогенераторы 9, далее полученный пар в выпускные тракты 10 и на турбины с генераторами 23. Часть получаемой энергии уходит к потребителю, а часть запитывает насосную группу через систему соединительных кабелей.The complex for supplying water to steam generators operates as follows: initially, water is taken from the water source 1 by a centrifugal pump 4 through the inlet 2 of the inlet path 3. Further, with the help of a coarse filter 21, the water is filtered from large debris, then the water enters the centrifugal pump 4 and then into the accumulator tank with a sump 22 where sludge is removed. Further, the purified water enters the next located centrifugal pump 4, passing through which, at the outlet, it receives the required pressure and enters the first water movement circuit. Further, due to the increased pressure, water enters through a system of ceramic pipes 6 into piston pumps 7, passing through which the water pressure again increases to the required value for further movement. Further, at the outlet of the piston pumps 7, water moves along the second water circuit 8 and enters the steam generators 9, then the resulting steam into the exhaust tracts 10 and turbines with generators 23. Part of the energy received goes to the consumer, and part feeds the pumping group through a system of connecting cables.

Для безопасной эксплуатации керамические трубы 6 поднимают и опускают в теплообменник парогенератора 9 в зависимости от текущей температуры теплообменника.For safe operation, ceramic pipes 6 are raised and lowered into the heat exchanger of the steam generator 9, depending on the current temperature of the heat exchanger.

Технический результат изобретения понижение затрат электроэнергии для доставки воды до парогенераторов расположенных на значительно удалении от источника воды достигается за счет того, что на входе впускного тракта 3, на впускном отверстии 2 расположен фильтр грубой очистки 21, препятствующий попаданию крупного мусора в систему подачи воды, а на выходе центробежного насоса 4 располагается бак аккумулятор с отстойником 22, выполненный с возможностью длительного хранения воды из источника воды 1 для очистки от илистых образований и мелкодисперсного мусора. Данные решения препятствуют закупориванию керамических труб 6. При этом снижение вероятности закупоривания приводит к тому, что вода испытывает меньшее сопротивление при движении, и как следствие на ее доставку тратиться меньшее количество энергии. Для обеспечения требуемой дальности доставки воды: на выходе аккумулятора с отстойником 22 располагается центробежный насос 4, на выходе которого располагается первый контур движения воды 5, который представляет из себя систему керамических труб 6, соединяющих между собой центробежный насос 4 и поршневые насосы 7. А так как контур движения воды 5 может соединять между собой через систему керамических труб 6 один центробежный насос 4 с несколькими поршневыми насосами 7 заявленным техническим решение может быть обеспечена доставка воды до нескольких потребителей. На выходе поршневого насоса 7 располагается второй контур движения воды 8, который представляет из себя систему керамических труб 6, соединяющих между собой поршневые насосы 7 и парогенераторы 9, что обеспечивает дальнейшую доставку воды под высоким давлением до конечных потребителей. Керамические трубы 6 выполнены с возможностью их поднимания и опускания в теплообменник парогенератора 9, что обеспечивает контроль работы системы и ее безаварийную эксплуатацию. На выходе парогенераторов располагается выпускные тракты 10, выполненные с возможностью подачи пара на турбины с генераторами 23, которые выполнены с возможностью запитывать насосную группу, а именно центробежные насосы 4 и поршневые насосы 7, посредством системы соединительных кабелей, что позволяет часть полученной энергии использовать для поддержания системы подачи воды в рабочем состоянии, тем самым снижая внешние затраты энергии и повышая энергоэффективность.The technical result of the invention is to reduce the cost of electricity for delivering water to steam generators located at a considerable distance from the water source is achieved due to the fact that at the inlet of the inlet path 3, at the inlet 2 there is a coarse filter 21, which prevents large debris from entering the water supply system, and at the outlet of the centrifugal pump 4 there is an accumulator tank with a sump 22, made with the possibility of long-term storage of water from the water source 1 for cleaning from silt formations and fine debris. These solutions prevent clogging of ceramic pipes 6. At the same time, a decrease in the likelihood of clogging leads to the fact that water experiences less resistance during movement, and as a result, less energy is spent on its delivery. To ensure the required range of water delivery: at the outlet of the accumulator with a sump 22, there is a centrifugal pump 4, at the outlet of which there is a first water circuit 5, which is a system of ceramic pipes 6 connecting the centrifugal pump 4 and piston pumps 7. And so how the water flow circuit 5 can connect to each other through a system of ceramic pipes 6 one centrifugal pump 4 with several piston pumps 7 according to the claimed technical solution, water can be delivered to several consumers. At the outlet of the piston pump 7, there is a second water circuit 8, which is a system of ceramic pipes 6 connecting piston pumps 7 and steam generators 9, which ensures further delivery of water under high pressure to end consumers. Ceramic pipes 6 are made with the possibility of raising and lowering them into the heat exchanger of the steam generator 9, which ensures the control of the system and its trouble-free operation. At the outlet of the steam generators, there are exhaust paths 10, configured to supply steam to turbines with generators 23, which are configured to power the pump group, namely centrifugal pumps 4 and piston pumps 7, through a system of connecting cables, which allows part of the energy received to be used to maintain water supply systems in working order, thereby reducing external energy costs and increasing energy efficiency.

Заявитель в 2021 году осуществил инженерный расчёт и моделирование вышеописанной системы, в ходе чего был подтвержден заявленный технический результат. Понижение затрат электроэнергии для доставки воды до парогенераторов расположенных на значительно удалении от источника воды составило порядка 20- 30 %. При этом использование центробежных 4 и поршневых 7 насосов на различных участках системы подачи воды обосновывается проведенными расчетами и их конструктивными особенностями, в частности поршневые наосы обеспечивают лучшее качеству функционирования при использовании на высоте, вдали от источника воды. Использование керамических труб 6 обосновывается их устойчивостью к воздействию кислот и температур, надежностью и долгим сроком эксплуатации.The applicant in 2021 carried out an engineering calculation and simulation of the above described system, during which the claimed technical result was confirmed. The reduction in electricity costs for delivering water to steam generators located at a considerable distance from the water source was about 20-30%. At the same time, the use of centrifugal 4 and piston 7 pumps in various parts of the water supply system is justified by the calculations and their design features, in particular, piston pumps provide the best quality of operation when used at a height, away from the water source. The use of ceramic pipes 6 is justified by their resistance to acids and temperatures, reliability and long service life.

Пример достижения технического результата пусть имеется источник воды 1 в виде пресного озера и потребитель, расположенный на расстоянии 1200 м на вершине вулкана. Для доставки воды, исходя из расчетов потребуется 2 центробежных насоса 4 и 2 поршневых насоса 7. Вырабатываемая при этом электроэнергия, способна на 50% обеспечить электроэнергией насосную группу, чем достигается заявленный технический результат. С учетом того, что в рассматриваемом географическом районе подача электропитания для наосов крайне затруднена, данное техническое решение является актуальным.An example of achieving a technical result, let there be a source of water 1 in the form of a fresh lake and a consumer located at a distance of 1200 m at the top of the volcano. Based on the calculations, 2 centrifugal pumps 4 and 2 piston pumps 7 will be required to deliver water. Taking into account the fact that in the geographical area under consideration, the power supply for pumps is extremely difficult, this technical solution is relevant.

Claims (3)

1. Комплекс для подачи воды в парогенераторы состоит из трубы впускного тракта, которая первым концом соединена с первым центробежным насосом, вторым концом - с источником воды, второй конец имеет впускное отверстие с фильтром грубой очистки, выход первого центробежного насоса соединен с баком аккумулятором с отстойником, который последовательно соединен со вторым центробежным насосом, выход которого соединен с первым контуром движения воды, представляющим из себя систему керамических труб, которые соединяют между собой второй центробежный насос и поршневой насос, выход которого соединен со вторым контуром движения воды, представляющим из себя систему керамических труб, которые соединяют между собой поршневой насос и парогенератор, выход парогенератора соединен с турбиной и генератором, первый выход которого соединен с потребителем электроэнергии, а второй выход соединен с первым центробежным насосом, вторым центробежным насосом и поршневым насосом посредством соединительных кабелей.1. The complex for supplying water to steam generators consists of an inlet pipe, which at its first end is connected to the first centrifugal pump, the second end is connected to a water source, the second end has an inlet with a coarse filter, the output of the first centrifugal pump is connected to an accumulator tank with a sump , which is connected in series with the second centrifugal pump, the output of which is connected to the first water circuit, which is a system of ceramic pipes, which interconnect the second centrifugal pump and the piston pump, the output of which is connected to the second water circuit, which is a system of ceramic pipes. pipes that connect the piston pump and the steam generator, the steam generator outlet is connected to the turbine and the generator, the first outlet of which is connected to the consumer of electricity, and the second outlet is connected to the first centrifugal pump, the second centrifugal pump and the piston pump by means of connecting cables. 2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что первый контур движения воды соединяет между собой через систему керамических труб один центробежный насос с несколькими поршневыми насосами.2. The complex according to claim 1, characterized in that the first water movement circuit connects one centrifugal pump with several piston pumps through a system of ceramic pipes. 3. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что во втором контуре движения воды расположено последовательно несколько поршневых насосов.3. The complex according to claim 1, characterized in that several piston pumps are located in series in the second water circuit.
RU2021128265A 2021-09-28 Complex for water supply to steam generators RU2778594C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2778594C1 true RU2778594C1 (en) 2022-08-22

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2120366B (en) * 1982-05-14 1985-08-07 Colin Cooper Electrode steam boiler
RU2248453C2 (en) * 1998-08-31 2005-03-20 III Вильям Скотт Роллинс Electric power station and method of power generation with combination of cycles
RU97452U1 (en) * 2010-02-01 2010-09-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного и энергетического насосостроения" (ОАО "ВНИИАЭН") CENTRIFUGAL HORIZONTAL PUMP
RU2686656C1 (en) * 2018-08-10 2019-04-29 Ануар Райханович Кулмагамбетов Evaporator for producing steam using volcanic magma and method of operation thereof
RU2702100C1 (en) * 2019-01-09 2019-10-04 Рашид Зарифович Аминов Method of uninterrupted power supply for auxiliary needs of npp

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2120366B (en) * 1982-05-14 1985-08-07 Colin Cooper Electrode steam boiler
RU2248453C2 (en) * 1998-08-31 2005-03-20 III Вильям Скотт Роллинс Electric power station and method of power generation with combination of cycles
RU97452U1 (en) * 2010-02-01 2010-09-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного и энергетического насосостроения" (ОАО "ВНИИАЭН") CENTRIFUGAL HORIZONTAL PUMP
RU2686656C1 (en) * 2018-08-10 2019-04-29 Ануар Райханович Кулмагамбетов Evaporator for producing steam using volcanic magma and method of operation thereof
RU2702100C1 (en) * 2019-01-09 2019-10-04 Рашид Зарифович Аминов Method of uninterrupted power supply for auxiliary needs of npp

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101154472B (en) Integrated low-temperature nuclear heat supplying pile
US9200622B2 (en) Solar-nuclear hybrid power plant
CN201190639Y (en) High-power solar storage type steam turbine generation system
KR101058430B1 (en) Water supply pumping system for power station which uses vapor pressure
KR101897985B1 (en) Emergency power production system and nuclear power plant having the same
RU2778594C1 (en) Complex for water supply to steam generators
KR20220148907A (en) Renewable Power Generation Systems and Methods
AU2013265313B2 (en) Coupling of a turbopump for molten salts
EP3734150B1 (en) Double-loop nuclear reactor steam generating plant having a blowdown and drainage system
JPH03221702A (en) Duplex type heat exchanger for waste heat recovery
CN215259733U (en) Dry-wet state undisturbed switching system suitable for supercritical unit under deep peak regulation state
CN113864849B (en) Dry-wet state undisturbed switching system and control method suitable for supercritical unit under deep peak regulation state
CN213627791U (en) Air inlet heating system for combined cycle power plant
CN210740372U (en) Large-scale generating set high back pressure steam-driven feed pump control system
CN114582529A (en) Miniature full natural circulation pressurized water reactor system based on large coil pipe steam generator
CN220895201U (en) Passive residual heat removal system of small-sized lead-cooled ocean pool type natural circulation reactor
Sato et al. Control Strategies for VHTR Gas-Turbine System With Dry Cooling
RU2407669C1 (en) Atom-powered ship (versions)
Muto et al. Present activity of the feasibility study of HTGR-GT system
CN216640742U (en) Fire-fighting water supply and circulating cooling water supply simultaneous water supply system
Boese et al. Application of the integrated pressurized water reactor to district heating and desalination
SU1548619A1 (en) Method of operating and central heating and power supply system
Panov et al. Equipment and materials for coupling interfaces of a nuclear reactor with desalination and heating plants based on floating NHPS
CN116525154A (en) Passive residual heat removal system of small lead-cooled ocean pool type natural circulation reactor and use method thereof
Mohamed Development of a 900 MW NPP power unit with an upgraded steam generator blowdown system